The objective of this study was to verify the stability of nutrient composition by using herbal medicine by-products as an alternative food source and to examine the growth effect on Protaeria brevitarsis seulensis larvae. As a result of comparing the nutritional components of food source, crude protein, crude fat, and crude ash content, except crude fiber content, was high in both non-fermented and fermented medicinal herbal by-products. Especially, crude protein content was highest. Cadmium, lead, mercury, and other heavy metals were not detected and thus stability as alternative food was confirmed. The growth comparison based on the feeding sources showed no significant difference between the fermented oak sawdust fed control group and the herbal medicine by-products fed laboratory group from week 1 to week 3. The weight of a 4 week larva was 0.137 g in the control group and 0.671 g in the laboratory group and so began to reveal differences at a significant level (p<0.05). As a result of comparing weights of Protaetia brevitarsis seulensis larvae according to the level of herbal medicine by-product addition, HMB40 recorded the heaviest weight in week 7. Statistical analysis showed that there was no significant difference in each body weights of HMB40 and HMB80 at week 5 (p<0.05). These results indicate that if the shipping date of an edible insect is a third instar larva, it arrives at the time of shipment at week 5. Thus feeding HMB40 and HMB80 at the 5th week is the most effective.

한약추출 부산물의 영양 성분과 사료 가치 평가를 위해 일반성분, 미네랄 조성과 아미노산을 정량 분석 하였으며, 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량 그리고 항산화 활성에 대한 상대 정량 분석을 하였다. 시험에 사용한 10가지 한약추출 부산물은 인삼(Ginseng radix alba), 백복령(Hoelen), 감초(Glycyrrhizae radix), 당귀(Angelicae gigantis radix), 천궁(Cnidii rhizoma), 작약(Paeoniae radix), 황기(Astragali radix), 생강(Zingiberis rhizoma crudus), 대추(Ziziphi fructus), 진피(Aurantii nobilis pericarpium)로서 한약재 중 빈번하게 사용하는 약재이다. 한약추출 부산물의 화학적 조성을 살펴보면 조단백질 함량은 2.02%~19.71% 수준이며, 조섬유소 함량은 5.71%~30.33%, NDF 함량은 12.13%~83.41%이며, 분석 결과 한약추출 부산물간의 차이가 심했다. 한약추출 부산물의 수분, 조단백질, ADF, NDF, Ca, P, 라이신과 메치오닌 평균 수치는 각각 7.78%, 10.01%, 26.44%, 55.44%, 0.39%, 0.32%, 0.45%, 0.12%였다. 조단백질 함량은 백복령을 제외하고 한약추출 부산물이 평균 10.01%이고, 펩신 소화율의 평균은 68.17%로 볏짚, 옥수수 사일리지보다 높았다. 시험에 사용된 한약추출 부산물의 미네랄 조성 중 Ca과 P의 함량은 농후사료나 조사료와 같은 단미재료(볏짚, 옥수수) 보다 높았으며, 독성 중금속인 Cd, Pb 그리고 As는 모두 검출되지 않았다. 한약추출 부산물의 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, 항산화 활성이 높은 수준 이였다. 그 중 폴리페놀 함량은 진피, 플라보노이드 함량은 당귀, 항산화 활성은 작약에서 가장 높은 수치를 보였다. 이상의 결과로 볼 때, 한약추출 부산물들은 반추동물 사료로서 사용이 가능할 것으로 생각된다.

한약추출 부산물의 영양가치 및 사료 가치를 평가하기 위해 in vitro 반추위 분해 시험을 하였다. 시험에 사용한 10가지 한약추출 부산물은 인삼(Ginseng radix alba), 백복령(Hoelen), 감초(Glycyrrhizaeradix), 당귀(Angelicae gigantis radix), 천궁(Cnidii rhizoma), 작약 (Paeoniae radix), 황기 (Astragali radix), 생강(Zingiberis rhizoma crudus), 대추(Ziziphi fructus), 진피(Aurantii nobilis pericarpium)로 한약재 중 빈번하게 사용하는 약재이다. In vitro 시험을 위해 50 mL serum bottle에 혐기상태로 McDougall's buffer와 반추위액을 2:1비율로 15 mL을 넣었다. 한약추출 부산물은 timothy(300 mg)를 기질로 3%, 5% 수준으로 첨가하였다. Serum bottle은 배양 시간대별(6, 12, 24, 48, 및 72 h)로 39℃에서 120 rpm으로 진탕 배양하였다. 총 가스 발생량은 한약추출 부산물 3% 첨가구 에서는 발효 24시간대에서 대조구가 생강(Zingiberis rhizoma crudus)구에 비해 많았으며, 발효 72시간 대에서도 대조구가 가장 많았고, 진피(Aurantii nobilis pericarpium)구에서 적었다(P<0.05). 한약추출부산물 5% 첨가구에서는 48시간대 가스 발생량이 진피(Aurantii nobilis pericarpium)구보다 대조구에서 많았으며, 72시간 발효구에서는 황기(Astragali radix)구에서 가장 적었다(P<0.05). 미생물 성장률은 한약추출 부산물 5% 첨가구의 48시간대를 제외한 모든 배양에서 유의적으로 증가하였다(P<0.05). VFA 농도는 배양시간의 따라 증가되는 경향을 보였으며, 배양 초기(6 h)에서 한약추출 부산물의 총 VFA 농도는 일부 한약추출 부산물 처리(작약, 황기, 진피)를 제외하고 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 위의 결과로 한약추출 부산물은 미생물 성장률 및 발효성상 개선을 증진시킬 수 있으며, 결론적으로 조사료에 대한 한약추출 부산물 5% 대체가 가능할 것으로 예상된다.

한약추출 부산물의 영양가치 및 사료 가치를 평가하기 위해 in vitro 소화율 및 in situ 반추위 분해 시험을 하였다. 시험에 사용한 10가지 한약추출 부산물은 인삼(Ginseng radix alba), 백복령(Hoelen), 감초(Glycyrrhizae radix), 당귀(Angelicae gigantis radix), 천궁(Cnidii rhizoma), 작약(Paeoniaeradix), 황기(Astragali radix), 생강(Zingiberis rhizoma crudus), 대추(Ziziphi fructus), 진피(Aurantii nobilis pericarpium)로 한약재 중 빈번하게 사용하는 약재이다. 반추위 누관이 장착된 체중이 평균 620kg인 홀스타인 2두를 이용하여 in vitro 소화율 및 in situ 건물 소실률을 평가하였다. 건물소화율은 한약추출 부산물 3%, 5% 첨가에 따라 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 펩신 소화율의 평균은 68.17%로 옥수수, 대두박보다 낮았다. 반추위 건물 소실률은 인삼(Ginseng radix alba), 당귀(Angelicae gigantis radix) 및 대추(Ziziphi fructus)가 유의적으로 높았으며(P<0.05), 백복령(Hoelen), 감초(Glycyrrhizae radix) 및 황기(Astragali radix)는 티모시 건초보다 유의적으로 낮았다(P<0.05). 한약추출 부산물의 12시간과 24시간대 건물 소실률 평균은 38.10, 44.43%이며, 티모시 건초의 평균 건물 소실률인 36.60, 43,25%보다 높았다. 이는 시험에서 사용된 한약추출 부산물은 한약재를 열수 추출 후 사용된 재료로써 한약추출 부산물의 물리적 처리에 의한 영향으로 건물 소실률이 티모시 보다 높은 결과를 보인 것으로 생각된다. 한약추출 부산물의 유효분해도는 인삼(Ginseng radix alba), 천궁(Cnidiirhizoma), 당귀(Angelicae gigantis radix), 대추(Ziziphi fructus) 및 진피(Aurantii nobilispericarpium)가 높은 추정치를 나타냈다. 결론적으로 한약추출 부산물은 반추동물용 조사료 대체자원으로 이용 가능 할 것으로 생각된다.

유기성 폐기물 중 하나인 하수슬러지는 하수처리시설 중 1차 침전지와 생물학적 처리 단계에서 대량 발생한다. 이러한 하수슬러지는 재활용, 소각, 매립, 그리고 해양투기 방식으로 처리되어 왔으며, 국내에서는 발생량의 절반이상이 해양투기에 의해 처리되어왔다. 하지만 2012년 런던협약에 의해 해양투기가 금지됨에 따라 하수슬러지 처리에 관한 문제가 급부상 하였고, 최근에는 고형연료로의 재활용에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 고형연료의 요구함수율을 충족시키기 위하여 탈수슬러지의 추가적인 건조과정이 필요하다. 하지만 높은 수분을 함유하고 있어 건조과정이 길어지고 고형연료로써 가치가 떨어져 경제적으로 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 하수슬러지의 건조방법 중 하나인 Bio-drying공법을 사용하였으며, 무분별하게 폐기되는 한약재 부산물을 혼합하여 적용하였다. Bio-drying은 생분해성 폐기물이 퇴비의 초기 단계를 통해 빠르게 가열되어 폐기물 흐름에서 수분을 제거하여 전체 중량을 감소시키는 과정이다. Bio-drying 공정에서 강제통풍뿐만 아니라 생물학적 열에 의해 건조 속도가 증가한다. 유기물의 호기성 분해를 통해 자연적으로 이용 가능한 생물학적 열의 주요 부분은 혼합 된 슬러지와 관련된 표면 및 결합수를 증발 시키는데 이용된다. 이 열 발생은 보충화석 연료가 필요 없고 최소한의 전력 소비로 Biomass의 수분 함량을 감소시킨다. 이에 본 연구에서는 Bio-drying을 통하여 하수슬러지와 한약재 부산물을 비율에 따라 혼합하여 Bio-drying의 20일 동안의 건조효율을 살펴보았다. 또한, 혼합물의 특성분석을 통하여 고형연료로써의 이용가능성을 평가해보았다.